Energian rautalanka-ABC – teho ja energia

”Kiinnittäkää aina huomiota, että puheissanne ja kirjoituksissanne yksiköt ja termit menevät oikein. Muuten annatte itsestänne osaamattoman mielikuvan.” Näin totesi eräs professorini ryhmällemme, kun hän käsitteli tehon ja energian eroa. Jostain syystä tuo ohje tarttui mieleeni ja olen siitä lähtien kiinnittänyt itselleni epätyypillisen paljon huomiota termistön oikeaan käyttöön. Noiden termien – tehon ja energian – merkitys korostuu Pohjoismaissa talven kylminä päivinä, kun sähkönkulutus on huipussaan.

Sähköjärjestelmän toiminnan kannalta on kriittistä, että tuotanto ja kulutus vastaavat toisiaan joka ikinen hetki – järjestelmä on silloin tehotasapainossa. Jos niiden välinen ero heilahtaa liian suureksi, se heikentää sähkön laatua ja voi johtaa pahimmillaan jopa suureen sähkökatkoon. Kokonaisuus mielestäni on helpompi ymmärtää oheisen työstämäni (komean) havainnekuvan avulla.

Teho (jonka yksikkö on watti (W), kuvassa miljoona wattia eli megawattia (MW)) – on järjestelmän vaatima energiamäärä millä tahansa hetkellä (nuoli). Energia (jonka yksikkö on wattitunti (Wh), kuvassa miljoona wattituntia eli megawattituntia (MWh)) on puolestaan tietyn ajan sisällä vaaditun tehon keskiarvo. Kuvassa vuorokauden aikana käytetty energia vastaa tehokäyrän ”piirtämän” alueen pinta-alaa.

teho ja energia

Mikä asiasta tekee niin ajankohtaisen?

Toisin kuin öljy- tai vaikkapa kenkäalalla, sähkön varastoimiseen suuressa mittakaavassa ei ole kovin monia (kustannustehokkaita) keinoja. Siten tuotannon ja kulutuksen tasapaino täytyy löytää joko tuotantoa lisäämällä tai kulutusta leikkaamalla. Kylmän ilman kanssa kilvan kallistuva sähkö antaakin monille toimijoille signaalin vähentää kulutustaan, mutta suuri osa käyttökohteista on yhä sellaisia, ettei kulutusta kannata tai voi leikata. Tulevaisuudessa tilanne voi olla toinen, sillä sähkön kysyntäjoustosta ennakoidaan tosin yhtä tulevaisuuden suurista energia-alan liiketoiminta-alueista – sähkön varastoinnin ohella.

Palataan kuitenkin tähän päivään. Kasvihuonekaasujen leikkaamisen tarve mutkistaa tilannetta entisestään. Euroopassa nopeasti kasvaneet uusiutuvan energian tuotantomuodot, tuuli- ja aurinkovoima, tuottavat hyvin ja ennustettavasti energiaa, mutta ne ovat tehon näkökulmasta haastavia. Tuotanto(teho) saattaa pudota murto-osaan maksimista juuri silloin, kun kysyntä sille olisi suurinta (kuten myös hinta). Siten sähköjärjestelmämme vaatii vielä pitkään suuria määriä myös ennakoitavaa ja/tai säädettävää tuotantoa – kuten vesi- ja ydinvoimaa.

Sähkömarkkinoiden mullistukset ovat kuitenkin ajamassa monet perinteiset toimijat ahtaalle – esimerkiksi Ruotsin valtionyhtiö Vattenfall varoitti jokaisen ydinvoimalaitoksensa olevan sulkemisuhan alla jo lähitulevaisuudessa. Jos Vattenfall joutuu sulkemaan ydinvoimalaitoksensa ennen aikojaan, Pohjolan sähköjärjestelmä on varsin vakavan tilanteen äärellä. Ydinvoiman tuottama energia voitaisiin korvata kyllä tuulivoimalla, mutta poistuvaa luotettavaa tehoa siitä ei ole korvaamaan.

Yritin kuvata samaa asiaa myös tuoreella periscope-videolla. Käy katsomassa seuraavan 24-tunnin aikana, ennen kuin video katoaa.

Jos aihe kiinnostaa enemmänkin, ilmoittaudu aihetta käsittelevään WEC Finlandin tilaisuuteen vielä, kun paikkoja on jäljellä.

Ei vielä yhtään kommenttia.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *